Я знаю, что околозвуковой аэродинамический бафтинг вызывается ударом отрывного турбулентного пограничного слоя о планер (горизонтальный стабилизатор, крылья, фюзеляж) со значительной силой, вызывающей высокоамплитудную вибрацию, которая физически сотрясает весь самолет. И во время фуршета ударная волна, по-видимому, будет двигаться вперед и назад, как в видео-ссылке, которую я предоставил ниже:
Поскольку ударная волна обычно неподвижна на аэродинамическом профиле, то почему она начинает внезапно колебаться, как только мы входим в границу бафтинга? Есть идеи?
Рассматривая аэродинамический профиль как вращающийся цилиндр, наибольшая скорость на его поверхности возникает в верхней части цилиндра (90 ° с использованием полярных координат), поэтому именно здесь начинается ударная волна и, следовательно, начинается отрыв потока.
Я знаю, что по мере увеличения скорости набегающего потока точка, в которой скорость на поверхности аэродинамического профиля (цилиндра) становится сверхзвуковой, происходит все ближе и ближе к передней кромке, поэтому первая тенденция ударной волны - двигаться «вперед» (в сторону 0° на изображении цилиндра)
Я также знаю, что отрыв потока происходит при обратном градиенте давления, однако между 90° и 0° градиент давления на цилиндре благоприятный (из-за геометрии), поэтому, возможно, поэтому поток снова присоединяется, когда ударные волны движутся <90°.
Подход к пониманию этого состоит в том, чтобы попытаться его создать. Также полезным было бы исследование того, как этого избежать. В наши дни самолеты обычно преодолевают звуковой барьер, используя мощность для преодоления «барьера» с небольшим риском повреждения. Более ранние самолеты, не знавшие «правила площадей» и воздействия ударных волн на рули, помимо меньшей мощности, испытывали большие трудности. Ключи: правильная конструкция и достаточная мощность. Избегайте пребывания на трансзвуковых скоростях. Либо выше, либо ниже.
Теперь, чтобы понять явления. Воздух, как и вода, может поглощать энергию волнами. Волны могут гармонично усиливать друг друга и объединяться в большую волну. На видео может происходить то, что колебания во фронте ударной волны при определенных условиях объединяются в большую волну и перемещаются вперед и назад по крылу.
Возможные способы устранения такого поведения заключаются в изменении конфигурации крыла. Здесь имеется огромное количество информации. Моим первым выбором была бы дельта, так как ее сильный вихревой поток может разрушить колебание. Можно было попробовать другие типы или модификации крыльев, такие как собачий зуб и турбулизаторы.
Но лучшим решением может быть не торчать слишком долго на трансзвуке.
Даниэль
пользователь14897
Дарьян
Роберт ДиДжованни